Convertidor ADC DCA

Convertidor ADC y DAC
•Convertidor Analógico - Digital
La conversión analógico-digital es el proceso de
convertir la salida del circuito de muestreo y retención
en una serie de códigos binarios que representan la
amplitud de la entrada analógica en cada uno de los
instantes de muestreo. El proceso de muestreo y
retención hace que se mantenga constante la amplitud
de la señal analógica de entradaentre sucesivos
impulsos de muestreo; así, la conversión analógicodigital puede realizarse utilizando un valor constante,
en lugar de permitir que la señal analógica varíe
durante el intervalo de conversión, que es el intervalo
comprendido entre los impulsos de muestreo.

Cuantificación
El proceso de convertir un valor analógico en
un determinado código se denomina
cuantificación. Durante elproceso de
cuantificación, el ADC convierte cada valor
muestreado de la señal analógica en un
código binario. Cuantos más bits se empleen
para representar un valor muestreado, más
precisa será la representación.
Como ilustración, vamos a cuantizar una
reproducción de la forma de onda analógica
en cuatro niveles (0-3). Como se muestra en
la figura, hacen faltan dos bits. Observe que
cada nivel decuantificación se representa

Si utilizamos los códigos digitales resultantes de 2 bits para
reconstruir la forma de onda original, lo que se puede
realizar mediante un convertidor digital-analógico (DAC),
obtendremos la forma de onda mostrada en la Figura. Como
puede verse, se pierde bastante precisión cuando sólo se
emplean dos bits para representar los valores muestreados.

Ahora, vemos cómomejora la precisión añadiendo más bits. La
Figura muestra la misma forma de onda con dieciséis niveles de
cuantificación (4 bits). El proceso de cuantificación de 4 bits se
resume en la Tabla.

Si utilizamos los códigos digitales resultantes de 4 bits para
reconstruir la forma de onda original, obtendremos la forma de
onda mostrada en la Figura. Como puede verse, el resultado se
parece bastante más ala forma de onda original que en el caso
de los cuatro niveles de cuantificación. Esto demuestra que
puede conseguirse una mayor precisión empleando más bits de
cuantificación. La mayoría de los ADC en circuito integrado
utilizan entre 8 y 14 bits, y la función de muestreo y retención
suele estar incluida en el propio chip ADC.

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A DConvertidor Analógico - Digital
Flash (Paralelo)

El método flash utiliza comparadores que comparan una serie
de tensiones de referencia con la tensión de entrada
analógica. Cuando la tensión analógica sobrepasa a la tensión
de referencia de un comparador determinado, se genera un
nivel ALTO. La Figura siguiente presenta un convertidor de 3
bits que utiliza siete circuitos comparadores; no senecesita
comparador para el caso de que todas las comparaciones
sean cero. En general, se requieren 2n−1 comparadores para
la conversión a un código binario de n bits. El número de bits
empleado en un ADC es su resolución. Una de las desventajas
del ADC flash es el gran número de comparadores necesarios
para un número binario de tamaño razonable. Su principal
ventaja es que tiene un tiempo de conversiónrápido, gracias
a su alta tasa de transferencia, la cual se mide en muestras
por segundo.

La tensión de referencia de cada comparador se
establece mediante un circuito divisor de tensión
resistivo. La salida de cada comparador se conecta a
una entrada del codificador de prioridad. El
codificador se habilita mediante un impulso aplicado
a la entrada de habilitación EN, y el código de tres
bitsque representa el valor de la entrada analógica
se presenta en las salidas del codificador. El código
binario queda determinado por la entrada de mayor
orden que se encuentre a nivel ALTO. La frecuencia
de los impulsos de habilitación y el número de bits
del código binario determinan la precisión con la que
la secuencia de códigos digitales representa la
entrada del ADC. Debe haber un pulso de...